Tổng quan về KNX: Tại sao KNX: Ưu điểm và nhược điểm KNX: Mô hình bảo mật với KNX

Tổng quan về KNX: Tại sao KNX: Ưu điểm và nhược điểm KNX: Mô hình bảo mật với KNX
Ngày đăng: 17/10/2022 08:56 AM

    Tổng quan về nhà thông minh có dây KNX

    • KNX là gì?

    • Lợi ích của KNX

    • Các dự án có thể thực hiển bởi KNX

    • KNX kết nối các thiết bị điện IOT trong nhà

    • Smart Home có dây KNX

    KNX là gì? ứng dụng của nó là gì? Có gì đặc biệt về nó? Hãy xem nào:

    KNX là một tiêu chuẩn mạng, về cơ bản là giao thức truyền thông mạng dựa trên OSI, được thiết kế và phát triển rộng rãi để tự động hóa tòa nhà / gia đình.

    KNX là chữ viết tắt của từ Konnex

    KNX dựa trên ba công nghệ: EIB (Xe buýt lắp đặt Châu Âu), EHS (Giao thức Hệ thống Gia đình Châu Âu) và BatiBUS.

    KNX không bị ràng buộc bởi khả năng tương thích phần cứng, thiết bị KNX có thể được điều khiển bởi bất kỳ thứ gì từ vi điều khiển 8 bit đến PC, dựa trên mức độ triển khai và ứng dụng.

    Truyền thông hỗ trợ KNX:

    • Cặp xoắn (Được triển khai phổ biến nhất, Tốc độ bit trung bình: 9,6Kbits / giây)

    • Tần số vô tuyến

    • Đường dây điện hồng ngoại

    • IP / Ethernet


    Tại sao KNX?

    Đây là cách KNX cung cấp phần giới thiệu lý tưởng về thế giới công nghệ xe buýt:

    Nhiều vấn đề có thể được giải quyết bằng KNX xảy ra trong cuộc sống hàng ngày của chúng ta. Điều này giúp bạn dễ dàng làm quen với cách giải quyết các vấn đề liên quan đến tự động hóa bằng cách sử dụng KNX.
    Nhiều trường đào tạo chuyên nghiệp giảng dạy hệ thống xe buýt, đặc biệt là KNX, như một phần trong giáo trình của họ.

    KNX rất đơn giản và dễ lập kế hoạch, lập trình và thực hiện. Khoảng 10% các công ty trong ngành điện và điện tử có thể lập kế hoạch và lắp đặt hệ thống KNX. Nhiều công ty kỹ thuật đảm nhận các dự án KNX, có nghĩa là các kỹ sư hệ thống xây dựng và năng lượng của họ cần phải có kiến ​​thức làm việc tốt về KNX.

    Sử dụng Cổng IP, các hệ thống KNX ngày càng được tích hợp vào cơ sở hạ tầng mạng của các tòa nhà (mạng TCP / IP), cho phép chúng được truy cập từ bên ngoài thông qua Internet. KNX cũng cho phép bạn kết nối các thiết bị điện với Internet. Về mặt này, việc tìm hiểu về KNX sẽ giúp bạn giới thiệu sâu hơn về công nghệ tự động hóa hiện đại.


    Các thành phần và cấu trúc mạng KNX

    Thông thường, mạng KNX bao gồm 3 bộ thành phần chính:

    - Cảm biến (ví dụ: nút nhấn, nhiệt độ, cảm biến chuyển động)

    - Bộ truyền động (ví dụ: bộ điều chỉnh độ sáng, bóng đèn, động cơ)

    - Các thiết bị và thành phần hệ thống (ví dụ: Bộ ghép nối đường dây, Bộ ghép nối đường trục)

    - Các thiết bị điều hành và giám sát (trực quan hóa) như bảng điều khiển

    Các thiết bị và thành phần được kết nối với nhau trong bất kỳ phương tiện truyền thông nào (chủ yếu là xoắn đôi) để truyền dữ liệu giữa nhau nhằm thực hiện các hành động cần thiết. KNX cho phép dễ dàng mở rộng mạng trong thiết lập đã có.

    Chương trình ứng dụng được tải vào thiết bị cùng với phần mềm thiết kế và vận hành dự án thông qua một thành phần hệ thống được gọi là giao diện (giao diện nối tiếp hoặc giao diện USB) được kết nối với PC và bus. Bus lắp đặt hai dây được định tuyến song song với nguồn điện 230 V kết nối tất cả các thiết bị và hệ thống công nghệ gia dụng với nhau và truyền tất cả các tín hiệu điều khiển.


    Cấu trúc liên kết KNX

    - Hệ thống KNX có thể được cài đặt ở những nơi cần thiết và có thể bao gồm một số hệ thống con KNX.

    - Nó tuân theo một cấu trúc liên kết cây.

    • Các nút (N) được gán cho một dòng (L)

    • Một số đường được kết nối qua một đường chính (ML) và tạo thành một khu vực (A)

    • Một số khu vực được kết nối với nhau qua đường trục chính (BL)

    - Đơn vị cơ bản của cài đặt KNX TP là một đường dây bao gồm nguồn cung cấp KNX (bao gồm cuộn cảm), và thường không quá 64 thiết bị bus khác.

    - Các nhánh có thể được đưa ra trên cáp xe buýt để mở rộng thêm các hệ thống con.

    - Có thể vận hành song song không quá ba bộ lặp trong một đường dây, nghĩa là số lượng thiết bị bus tối đa là 255.

    - Bộ ghép nối đường dây có thể được sử dụng để tăng mạng hơn nữa, có thể vận hành tối đa 15 đường dây qua Bộ ghép nối đường dây trên một đường dây.

    Chiều dài cáp:

    - Khoảng cách từ nguồn điện đến thiết bị: max. 350 m

    - Khoảng cách giữa hai thiết bị bất kỳ trong một dòng: tối đa. 700 m

    - Độ dài của đoạn thẳng: max. 1.000 m

    - Khoảng cách giữa hai nguồn điện (kể cả cuộn cảm) trong một đường dây: theo thông số kỹ thuật của nhà sản xuất.

    Địa chỉ Cá nhân:

    - Mọi thiết bị trong hệ thống KNX đều được gán một số duy nhất, rõ ràng. Điều này bao gồm ba số được phân tách bằng dấu chấm. Các con số phụ thuộc vào vị trí của thiết bị bus trong cấu trúc liên kết:

    - Số đầu tiên biểu thị số của khu vực

    - Số thứ hai biểu thị số của dòng

    - Số thứ ba là số thứ tự chỉ vị trí của thiết bị trong dòng


    Chế độ cấu hình

    Tiêu chuẩn KNX bao gồm các Chế độ cấu hình khác nhau:

    Chế độ S (Chế độ Hệ thống):

    S-Mode sử dụng định dạng khung hình tiêu chuẩn. Nó cần Quản lý mạng chủ động (như được thực hiện bởi ETS) với Phát sóng và Định địa chỉ Cá nhân.

    Chế độ điều khiển:

    Nó sử dụng giao tiếp Nhóm với định dạng khung chuẩn. Nó cần Quản lý mạng chủ động (như được thực hiện bởi ETS) với Phát sóng và Định địa chỉ Cá nhân.

    Chế độ nút nhấn:

    Đối với cấu hình, chế độ PB chỉ dựa vào quản lý tích cực từ thiết bị này trực tiếp bởi thiết bị khác. Nó sử dụng địa chỉ nhóm với khung chuẩn, có cấu trúc ràng buộc.

    Chế độ mở rộng thẻ logic:

    LTE xác định các khung mở rộng cho giao tiếp thời gian chạy “nguyên bản” của nó, với ràng buộc được gắn thẻ trên các thuộc tính Đối tượng Giao diện.


    Ưu điểm và nhược điểm KNX

    Lợi thế tiềm năng:

    • Cấu trúc mạng phi tập trung

    • Độc lập trên nền tảng

    • Tiêu thụ năng lượng thấp

    • Mở tiêu chuẩn

    • Hàng triệu thiết bị đã cài đặt

    • Được phát triển đặc biệt để tự động hóa tòa nhà

    • Các ứng dụng được tiêu chuẩn hóa đảm bảo tính nhất quán bất kể nhà cung cấp nào

    • Được hỗ trợ bởi hàng trăm nhà sản xuất

    • Cấu trúc liên kết cây thích hợp cho các mạng lớn

    • Lựa chọn phương tiện truyền dẫn

    • Tương thích ngược với Bus cài đặt Châu Âu trước đây (EIB)

    Một số nhược điểm:

    • Cộng đồng tương đối nhỏ (ít nhất là ở Thế giới phương Tây -> phổ biến hơn ở châu Âu)

    • Vẫn không được ưa chuộng trong giới “hacker gia đình” thích phát triển công cụ của riêng mình (có thể thay đổi trong tương lai do tính độc lập của phần cứng)

    • Mô hình bảo mật


    Phần cứng, phần mềm và công cụ đặc biệt cho KNX

    Phần cứng KNX

    Hình: Các thiết bị phần cứng hỗ trợ mô-đun Chuyển mạch KNX (Trái), (giữa) Bộ ghép đường truyền, (Phải) Máy chủ KNX 

    Phần mềm KNX:

    Phần mềm hệ thống: Đặc biệt chịu trách nhiệm xử lý giao tiếp dữ liệu qua bus, được nhà sản xuất lưu vĩnh viễn trong thiết bị (trong ROM của mô-đun giao tiếp).

    Phần mềm ứng dụng (chương trình ứng dụng): Mặt khác, phần mềm ứng dụng của thiết bị được nhà sản xuất cung cấp trong cơ sở dữ liệu sản phẩm ETS 3. Sau đó, người dùng phải chọn phần mềm sản phẩm tương ứng, thiết lập các thông số, rồi tải nó vào thiết bị bằng ETS 3 để vận hành thiết bị.

    Phần mềm Công cụ Kỹ thuật Phiên bản (ETS): ETS là một chương trình tích hợp để thiết kế và vận hành các hệ thống KNX.

    Màn hình KNX:

    Hệ thống gỡ lỗi, giám sát và điều khiển từ xa dựa trên đám mây để cài đặt KNX, không yêu cầu gì ngoài bộ định tuyến IP KNX có sẵn và kết nối Internet bằng Giao thức đường hầm KNX IP.
    Nó ghi lại mọi thay đổi đối với Địa chỉ nhóm và lưu trữ nó dưới dạng chuỗi thời gian trong cơ sở dữ liệu, giúp theo dõi thực tế mạng để khắc phục sự cố.


    KNX hỗ trợ giao diện USB 310:

    Cách kết nối với PC - Giao diện này dùng để thiết lập kết nối hai chiều giữa PC và bus cài đặt EIB / KNX. Đầu nối USB có ngăn cách điện từ bus EIB / KNX. Cả ETS (Phần mềm Công cụ Kỹ thuật) phiên bản ETS3 trở lên và một số công cụ Hình ảnh hóa đều hỗ trợ giao diện này.

    Hình: (Trái) Mô-đun giao diện M / USB.1, (Phải) Giao diện với máy tính xách tay / PC


    Tùy chọn không dây KNX:

    • KNX RF Ready - Tần số trung tâm 868,3 MHz

    • KNX RF Multi - Chuyển đổi giữa ba kênh nhanh và hai kênh chậm.

    Hình: Ví dụ về bộ ghép dòng KNX-RF +


    Đồng hồ năng lượng KNX:

    KNX hỗ trợ nhiều giải pháp đo sáng thông minh như đồng hồ năng lượng, đồng hồ đo nhiệt, đồng hồ đo khí, đồng hồ đo mức đổ đầy và nhiều giải pháp khác ..

    Hình: Ví dụ về máy đo năng lượng được xây dựng trên KNX .


    Ví dụ về ứng dụng KNX:

    Giao thức KNX được sử dụng rộng rãi trong các sản phẩm IntesisHome và IntesisBox. Chúng hoạt động rất tốt với nhà thông minh và tự động hóa tòa nhà công nghiệp. Dưới đây là một số ví dụ về cách sử dụng giao thức KNX:

    Ứng dụng KNX Ví dụ về căn hộ riêng

    Ứng dụng KNX Ví dụ về một tòa nhà công nghiệp


    Mô hình bảo mật KNX:

    Bảo mật thông tin liên lạc đóng một vai trò quan trọng trong tự động hóa, KNX cung cấp hỗ trợ bảo mật nhiều lớp - điện báo được mã hóa AES, KNX IP Secure cung cấp bảo mật bổ sung bằng cách mở rộng giao thức KNX IP, tin nhắn được truy cập bằng mã xác thực và dữ liệu KNX được bảo mật thông qua ETS.


    • 10 lý do nên lắp điện thông minh KNX có dây

    • Smart Home có dây KNX với Smart Home không dây

    • Báo giá nhà thông minh có dây KNX 1HOME

    • Nhà thông minh KNX điều khiển bằng giọng nói

    • Tương lai nhà thông minh có dây KNX

    • Ưu điểm và nhược điểm nhà thông minh có dây KNX và không dây

    • Các giao thức điều khiển ngôi nhà thông minh

    Chia sẻ:
    Bài viết khác:
    Kinh nghiệm hay
    Zalo
    Hotline